JPH0973357A - Coordinate input device - Google Patents

Coordinate input device

Info

Publication number
JPH0973357A
JPH0973357A JP23002095A JP23002095A JPH0973357A JP H0973357 A JPH0973357 A JP H0973357A JP 23002095 A JP23002095 A JP 23002095A JP 23002095 A JP23002095 A JP 23002095A JP H0973357 A JPH0973357 A JP H0973357A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
pen
signal
vibrator
vibration transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP23002095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichiro Yoshimura
雄一郎 吉村
Masaki Tokioka
正樹 時岡
Hajime Sato
肇 佐藤
Atsushi Tanaka
淳 田中
Ryozo Yanagisawa
亮三 柳沢
Katsuyuki Kobayashi
克行 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP23002095A priority Critical patent/JPH0973357A/en
Publication of JPH0973357A publication Critical patent/JPH0973357A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease signal lines connected to a vibration pen, to improve the operability of the vibration pen, and to reduce the electric power which drives the vibration pen as to the coordinate input device which inputs coordinates by giving vibrations to a vibration transmission plate. SOLUTION: A vibrator driving circuit 2 supplies a driving signal for a vibrator 4 to a ground level signal line 12. The signal line 12 is connected to the plus electrode of the vibrator 4 and a conductive pen tip 5 is connected to the minus electrode. Further, the top surface of the vibration transmission plate 8 is grounded. In this constitution, when the pen tip 5 of the vibration pen 3 is brought into contact with the vibration transmission plate 8, the minus electrode of the vibrator 4 is grounded and the driving signal is applied to the vibrator 4. Consequently, the vibrator 4 vibrates and its vibrations are inputted to the vibration transmission plate 8 through the pen tip 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、座標入力装置に係
り、特に振動伝達板に振動を与えて座標を入力する座標
入力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate input device, and more particularly to a coordinate input device that applies a vibration to a vibration transmission plate to input coordinates.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、振動伝達板に対し、圧電素子
等の振動子を内蔵した振動ペンにより振動を入力し、振
動伝達板に設けられた複数の振動センサにより、振動伝
達板を伝わってくる振動を夫々検出して、振動伝達時間
から振動ペンと各振動センサとの夫々の距離を算出し、
算出した各距離から幾何学的な演算によって振動の入力
点の座標を求める座標入力装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, vibration is inputted to a vibration transmission plate by a vibrating pen having a vibrator such as a piezoelectric element, and transmitted through the vibration transmission plate by a plurality of vibration sensors provided on the vibration transmission plate. Each coming vibration is detected, and the distance between the vibration pen and each vibration sensor is calculated from the vibration transmission time,
There is known a coordinate input device that calculates the coordinates of a vibration input point from each calculated distance by a geometric calculation.

【0003】この種の座標入力装置は、振動ペンによる
振動の入力から、各振動センサによって振動を検出する
までの振動伝達時間を計測するためのタイマを有し、振
動ペンを振動せしめるための駆動信号を与えるタイミン
グで当該タイマを起動し、各振動センサによって振動を
検知したタイミングにおける夫々のカウント値から、各
振動センサまでの振動伝達時間を求める。
This type of coordinate input device has a timer for measuring the vibration transmission time from the input of the vibration by the vibrating pen to the detection of the vibration by each vibration sensor, and a drive for vibrating the vibrating pen. The timer is started at the timing of giving a signal, and the vibration transmission time to each vibration sensor is obtained from each count value at the timing when the vibration is detected by each vibration sensor.

【0004】したがって、振動ペンと本体とは電気的に
接続されている必要があった。この接続の形態は2種類
に大別される。その1つは、振動子に駆動信号を供給す
る駆動回路が本体側に備えられた形態であり、この場
合、振動ペンと本体とは、接地線と駆動信号線との2本
の信号線によって接続される。また、他の形態は、振動
ペン側に駆動回路を備えた形態であり、この場合、振動
ペンと本体とは、駆動回路を制御する制御信号線と、電
源線及び接地線の3本の信号線によって接続される。
Therefore, it was necessary to electrically connect the vibrating pen and the main body. The form of this connection is roughly classified into two types. One of them is a form in which a drive circuit that supplies a drive signal to the vibrator is provided on the main body side. In this case, the vibrating pen and the main body are formed by two signal lines, a ground line and a drive signal line. Connected. Another form is a form in which a drive circuit is provided on the vibrating pen side, and in this case, the vibrating pen and the main body are provided with a control signal line for controlling the drive circuit and three signals of a power line and a ground line. Connected by wires.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、振動ペンと本体とを接続する信号線が複数に及
ぶと、信号線やそれを接続する端子等も必要になりコス
トが高くなるという欠点があった。また、信号線が複数
に及ぶと、それらを被覆してなるペンコードの腰が固く
なり、座標を入力する際における振動ペンの取り回しが
悪くなり、操作上好ましくなかった。
However, if there are a plurality of signal lines connecting the vibrating pen and the main body as described above, the signal lines and terminals for connecting the signal lines are also required, resulting in an increase in cost. There was a flaw. Further, if the signal lines extend over a plurality of lines, the pen cord covering them becomes stiff and the handling of the vibrating pen becomes poor when inputting coordinates, which is not preferable in operation.

【0006】一方、振動ペンをコードレス化するために
は、上記の座標入力方式では、振動ペンに電源を内蔵す
る必要があり、その結果として振動ペンが重量化、大型
化し必ずしも操作性が向上するとは言い難く、また、コ
ードレス方式においては、振動の入力位置から各振動セ
ンサまでの夫々の距離の差分から入力座標を演算するた
め、演算の過程で誤差が拡大し、精度が低下するという
問題があった。
On the other hand, in order to make the vibrating pen cordless, it is necessary to incorporate a power source in the vibrating pen in the above coordinate input method, and as a result, the vibrating pen becomes heavier and larger and the operability is not always improved. In addition, in the cordless method, since the input coordinates are calculated from the difference in the distance from the vibration input position to each vibration sensor, the error increases in the process of calculation and the accuracy decreases. there were.

【0007】さらに、両者共に、実際に振動ペンを振動
伝達板に接触させて座標を入力する場合だけでなく、振
動ペンが振動伝達板に接触していない場合においても、
所定の周期で振動ペンが駆動されるため、電力を不要に
消費するという問題点があった。
Further, in both cases, not only when the vibrating pen is actually in contact with the vibration transmitting plate to input coordinates, but also when the vibrating pen is not in contact with the vibration transmitting plate,
Since the vibrating pen is driven in a predetermined cycle, there is a problem that power is consumed unnecessarily.

【0008】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、振動ペンに接続する信号線を減らすことを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to reduce the number of signal lines connected to a vibrating pen.

【0009】また、これに付随して、振動ペンの操作性
を向上させること、振動ペンを駆動する電力を低減する
ことを目的とする。
Along with this, it is another object of the present invention to improve the operability of the vibrating pen and to reduce the electric power for driving the vibrating pen.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
みてなされたものであり、一対の電極を有する振動子に
よって振動を発生する振動ペンを振動伝達板に接触させ
て座標を入力する座標入力装置であって、前記振動伝達
板の振動入力面と前記振動子の一方の電極との間に、前
記振動子の駆動信号を供給する駆動信号供給手段を備
え、前記振動ペンは、前記振動子の他方の電極と電気的
に接続されたペン先端部を有することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and inputs a coordinate by bringing a vibrating pen, which vibrates by a vibrator having a pair of electrodes, into contact with a vibration transmission plate. A coordinate input device, comprising drive signal supply means for supplying a drive signal for the vibrator between the vibration input surface of the vibration transmission plate and one electrode of the vibrator, It has a pen tip portion electrically connected to the other electrode of the vibrator.

【0011】本発明の好適な実施の態様に従えば、前記
ペン先端部を包囲する絶縁部材よりなり、所定の圧力に
より前記ペン先端部を表出せしめる入力制御手段を更に
備えることが望ましい。
According to a preferred embodiment of the present invention, it is desirable to further comprise an input control means which is made of an insulating member which surrounds the tip portion of the pen and which exposes the tip portion of the pen by a predetermined pressure.

【0012】また、例えば、前記入力制御手段は、前記
ペン先端部を被覆する弾性の絶縁部材であって、所定の
圧力により変形し前記ペン先端部が突出する突出孔を有
することが望ましい。
Further, for example, it is preferable that the input control means is an elastic insulating member that covers the tip portion of the pen, and has a projecting hole through which the tip portion of the pen projects by being deformed by a predetermined pressure.

【0013】また、例えば、前記駆動信号供給手段は、
前記振動伝達板の振動入力面を接地して前記駆動信号を
供給することが望ましい。
Further, for example, the drive signal supply means is
It is preferable that the vibration input surface of the vibration transmission plate is grounded to supply the drive signal.

【0014】また、前記振動子は、圧電素子であること
が望ましい。
Further, it is desirable that the vibrator is a piezoelectric element.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】[発明の第1の実施の形態]図1は、本実
施の形態における座標入力装置の構成例を示す図であ
る。同図において、演算制御回路1は、座標入力装置全
体を制御する制御回路であり、振動ペン3によって入力
した座標を算出し、ディスプレイ11等に出力する。振
動子駆動回路2は、演算制御回路1より入力されるパル
ス信号を増幅し、振動子4を駆動することによって振動
ペン3のペン先5を振動させる回路であり、駆動信号線
12により振動ペン12と電気的に接続されている。
[First Embodiment of the Invention] FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a coordinate input device according to the present embodiment. In the figure, the arithmetic control circuit 1 is a control circuit for controlling the entire coordinate input device, calculates the coordinates input by the vibrating pen 3, and outputs the coordinates to the display 11 or the like. The vibrator drive circuit 2 is a circuit that amplifies a pulse signal input from the arithmetic control circuit 1 and drives the vibrator 4 to vibrate the pen tip 5 of the vibrating pen 3. The drive signal line 12 causes the vibrator pen 2 to vibrate. 12 is electrically connected.

【0017】振動伝達板8は、アルミニウム板、鉄板、
SUS板等の導電性金属部材、或いは、ガラス板、樹脂
材板の表面に導電層を設けた材料よりなる振動伝達板で
あり、電気的に接地されている。座標の入力は、振動ペ
ン3を振動伝達板8上の有効領域A内の所望の位置に接
触させることによって行う。振動ペン3は、後述するよ
うに、振動伝達板8に接触し、駆動信号が印加されたと
きにペン先5に振動を発生し、この振動が振動伝達板8
を伝播し、振動センサ6a〜6dに達する。
The vibration transmitting plate 8 is an aluminum plate, an iron plate,
It is a vibration transmitting plate made of a conductive metal member such as a SUS plate, or a glass plate or a resin plate having a conductive layer on the surface thereof, and is electrically grounded. The coordinates are input by bringing the vibration pen 3 into contact with a desired position in the effective area A on the vibration transmission plate 8. As will be described later, the vibrating pen 3 comes into contact with the vibration transmitting plate 8 and generates vibration in the pen tip 5 when a drive signal is applied, and this vibration causes the vibration transmitting plate 8 to vibrate.
To reach the vibration sensors 6a to 6d.

【0018】振動伝達板8の外周には、反射した振動が
中央部に戻るのを抑制するための防振材7が設けられ、
また振動伝達板の周辺部には、機械的な振動を電気信号
に変換する圧電素子等の振動センサ6a〜6dが4隅に
配置されている。
On the outer periphery of the vibration transmitting plate 8, a vibration isolator 7 is provided to prevent the reflected vibration from returning to the central portion.
Further, vibration sensors 6a to 6d such as piezoelectric elements for converting mechanical vibrations into electric signals are arranged at four corners around the vibration transmission plate.

【0019】振動センサ6a〜6dからの夫々の出力信
号は、前置増幅回路(図5参照)へ送られ、ここで所定
のゲインで増幅された出力は、信号波形検出回路9に供
給される。そして、信号波形検出回路9は、振動が到達
したタイミングを示すタイミング信号(Tg、Tp)を
出力する。演算制御回路1は、このタイミング信号から
各振動センサ6a〜6dにおける振動伝達時間を得て、
それらから振動を入力された座標を算出する。
The respective output signals from the vibration sensors 6a to 6d are sent to the preamplifier circuit (see FIG. 5), and the outputs amplified by a predetermined gain here are supplied to the signal waveform detection circuit 9. . Then, the signal waveform detection circuit 9 outputs a timing signal (Tg, Tp) indicating the timing at which the vibration has arrived. The arithmetic control circuit 1 obtains the vibration transmission time in each of the vibration sensors 6a to 6d from this timing signal,
The coordinates from which the vibration is input are calculated from them.

【0020】ディスプレイ11は、実施の態様により、
座標入力部である振動伝達板8の背後に設けられるディ
スプレイであり、例えば、液晶表示器やCRT若しくは
それらの投射型表示器等によって構成される。ディスプ
レイ11を備える場合は、振動伝達板8を、ガラス板や
樹脂材板の表面に導電層を設けた透明部材によって構成
すべきことは言うまでもない。
The display 11 is, depending on the embodiment,
It is a display provided behind the vibration transmission plate 8 which is a coordinate input unit, and is composed of, for example, a liquid crystal display, a CRT or their projection type display. Needless to say, when the display 11 is provided, the vibration transmission plate 8 should be formed of a transparent member having a conductive layer provided on the surface of a glass plate or a resin material plate.

【0021】ディスプレイ駆動回路10は、演算制御回
路1の指示に基づいて、例えば振動ペン3によって入力
された座標等をディスプレイ11に表示する駆動回路で
ある。以下、各部の詳細を説明する。
The display drive circuit 10 is a drive circuit for displaying, on the display 11, coordinates or the like input by the vibrating pen 3 based on an instruction from the arithmetic control circuit 1. Hereinafter, details of each unit will be described.

【0022】<座標入力部の構成例>図2は、振動ペン
の駆動機構の一例を示す図である。演算制御回路1は、
低レベルのパルス信号を振動子駆動回路2に供給し、振
動子駆動回路2は、所定の増幅率でこのパルス信号を増
幅した駆動信号を、信号線12を介して振動子4に供給
する。ただし、振動子4は、プラス電極側(図面では、
上部の電極)が信号線12によって振動子駆動回路2の
駆動信号出力端子に接続されているだけであり、マイナ
ス電極側(図面では、下部の電極)は、金属等の導電材
料からなるペン先5(振動伝達部材)に接続されている
に過ぎない。
<Example of Configuration of Coordinate Input Unit> FIG. 2 is a diagram showing an example of a driving mechanism of the vibrating pen. The arithmetic control circuit 1 is
The low-level pulse signal is supplied to the vibrator drive circuit 2, and the vibrator drive circuit 2 supplies a drive signal obtained by amplifying this pulse signal with a predetermined amplification factor to the vibrator 4 via the signal line 12. However, the oscillator 4 has a positive electrode side (in the drawing,
The upper electrode) is only connected to the drive signal output terminal of the vibrator drive circuit 2 by the signal line 12, and the minus electrode side (lower electrode in the drawing) is a pen tip made of a conductive material such as metal. 5 (vibration transmitting member).

【0023】前述のように、振動伝達板8は接地されて
いる(少なくとも、振動入力面側に接地した面があれば
良い)。したがって、振動子4には、振動ペン3のペン
先5を振動伝達板8上に接触したときに駆動信号が印加
され、ペン先5を振動伝達板8に接触させない限り、振
動子4は駆動されず、常時振動ペン3が駆動される従来
の構成に比べ、電力の消費を抑えることができる。
As mentioned above, the vibration transmission plate 8 is grounded (at least the vibration input surface may have a grounded surface). Therefore, a drive signal is applied to the vibrator 4 when the pen tip 5 of the vibrating pen 3 contacts the vibration transmission plate 8, and the vibrator 4 is driven unless the pen tip 5 contacts the vibration transmission plate 8. Instead, power consumption can be suppressed as compared with the conventional configuration in which the vibrating pen 3 is constantly driven.

【0024】なお、本実施の形態は、接地した振動伝達
板8と、信号線12により振動子4に駆動信号を印加す
る構成であるが、信号線12と振動伝達板8との電位差
によって駆動信号を印加する構成であれば、振動伝達板
8を接地する必要はない。
In this embodiment, a drive signal is applied to the vibrator 4 through the grounded vibration transmission plate 8 and the signal line 12. However, driving is performed by the potential difference between the signal line 12 and the vibration transmission plate 8. If the configuration applies a signal, it is not necessary to ground the vibration transmission plate 8.

【0025】図3は、振動ペンのペン先端部の構成例を
示す図である。この例においては、振動子4として圧電
素子を用いている。振動子4には、プラス(+)電極側
に信号線12が接続される。この接続は電気的にされれ
ば十分であり、例えばハンダ等で信号線12を固定して
も、バネ等により導電性部材を付勢して、押さえ接触さ
せてもよい。また、マイナス(−)電極側には、金属等
の導電材料からなるペン先5(振動伝達部材)が接続さ
れている。この接続は、駆動信号を印加するため、電気
的な接続が必要であると同時に、振動を伝えるための振
動伝達部材として機能する機械的な接続が必要である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the pen tip portion of the vibrating pen. In this example, a piezoelectric element is used as the vibrator 4. The signal line 12 is connected to the oscillator 4 on the positive (+) electrode side. It suffices to make this connection electrically. For example, the signal line 12 may be fixed with solder or the like, or the conductive member may be biased with a spring or the like to be pressed into contact. A pen tip 5 (vibration transmitting member) made of a conductive material such as metal is connected to the minus (-) electrode side. Since this connection applies a drive signal, it requires an electrical connection and at the same time a mechanical connection that functions as a vibration transmission member for transmitting vibration.

【0026】したがって、ペン先5と振動子4とは、電
気的な接触を十分に行うためには導電性接着剤を用いる
ことが望ましいが、振動子4とペン5とを十分な圧力で
押さえ付け、電気的な接触を維持したまま固定できるの
であれば、導電性を持たない接着剤で固定しても良い。
また、上記と同様の接続が得られのであれば圧着でも良
い。
Therefore, it is desirable to use a conductive adhesive to sufficiently make electrical contact between the pen tip 5 and the vibrator 4, but the vibrator 4 and the pen 5 are pressed with sufficient pressure. If it can be attached and fixed while maintaining electrical contact, it may be fixed with an adhesive having no conductivity.
Further, if the same connection as described above can be obtained, crimping may be used.

【0027】ペン先5は、振動子4の振動を効率的に振
動伝達板8に伝えるため、例えば、円錐形状やホーン形
状の他、先端の尖った形状の部材を用いるのが望まし
い。また、ペン先5の少なくとも先端部は、前述のよう
に、導電性の振動伝達板8と接触し、振動子4のマイナ
ス電極と電気的に導通可能な構成とするため、金属等の
導電性部材より構成されている。ペン先5は、例えば、
その全体が導電性部材により形成されても良いし、振動
子4のマイナス電極と振動伝達板8とが電気的に導通可
能な構成であれば、(b)に示すように、樹脂材のよう
な非導電部材(絶縁部材)の表面に導電材で被覆しても
良いし、(c)に示すように、軸中心を導電材によって
構成しても良いし、同様な機能を有する他の構成であっ
ても良い。以上のように、ペン先5の構成には自由度が
あり、所望の形状や振動特性等に応じて適切な構成を選
択することができる。
In order to efficiently transmit the vibration of the vibrator 4 to the vibration transmitting plate 8, the pen tip 5 preferably uses a member having a pointed end other than a conical shape or a horn shape, for example. Further, as described above, at least the tip of the pen tip 5 is in contact with the conductive vibration transmission plate 8 and is electrically conductive with the negative electrode of the vibrator 4, so that the conductive material such as metal is used. It is composed of members. The pen tip 5 is, for example,
The whole may be formed of a conductive member, or if the negative electrode of the vibrator 4 and the vibration transmission plate 8 can be electrically conducted, as shown in (b), a resin material is used. The surface of the non-conductive member (insulating member) may be covered with a conductive material, or the axis center may be formed of a conductive material as shown in (c), or another structure having the same function. May be As described above, there is a degree of freedom in the configuration of the pen tip 5, and an appropriate configuration can be selected according to the desired shape, vibration characteristics, and the like.

【0028】ペン先5が振動伝達板8と接触し、駆動信
号が振動子4に対して印加されると、その駆動信号(電
気信号)は、機械的な超音波振動に変換され、ペン先5
を介して振動伝達部材8に伝達される。なお、振動子4
が発生する振動周波数は、振動伝達板8に板波を発生す
ることが可能な値を選択することが望ましい。板波は、
表面波などに比して振動伝達板の表面の傷、障害物等の
影響を受けにくいという利点を有する。更に、振動子4
が発生する振動周波数を、振動伝達部材(ペン先5、振
動伝達板8を含む)の共振周波数とすることにより、効
率良く振動変換を行うことが可能である。
When the pen tip 5 comes into contact with the vibration transmission plate 8 and a drive signal is applied to the vibrator 4, the drive signal (electrical signal) is converted into mechanical ultrasonic vibration, and the pen tip is 5
Is transmitted to the vibration transmission member 8 via. The oscillator 4
It is desirable to select a value capable of generating a plate wave in the vibration transmission plate 8 as the vibration frequency generated by the above. Itami
It has the advantage that it is less susceptible to scratches, obstacles, etc. on the surface of the vibration transmission plate than surface waves. Furthermore, oscillator 4
By making the vibration frequency generated by the resonance frequency of the vibration transmission member (including the pen tip 5 and the vibration transmission plate 8), it is possible to efficiently perform the vibration conversion.

【0029】<演算制御回路の構成例>演算制御回路1
は、タイマ回路を内蔵しており、所定の周期毎(例え
ば、5msec毎)に前述のパルス信号を振動子駆動回
路2に出力するタイミングで、このタイマ回路を起動
し、パルス信号にしたがって発生した超音波振動(振動
ペン3が振動伝達板8に接触しているときに発生)が振
動伝達板8を伝播して各振動センサ6a〜6dに到達し
たことを示すタイミング信号(Tg、Tp)を検知し
て、そのカウント値から各振動センサ6a〜6dについ
ての群遅延時間tg及び位相遅延時間tpを得る。
<Arrangement Example of Arithmetic Control Circuit> Arithmetic control circuit 1
Has a built-in timer circuit, and the timer circuit is activated at a timing of outputting the above-mentioned pulse signal to the oscillator drive circuit 2 at every predetermined cycle (for example, every 5 msec), and the timer circuit is generated in accordance with the pulse signal. Timing signals (Tg, Tp) indicating that ultrasonic vibration (generated when the vibration pen 3 is in contact with the vibration transmission plate 8) propagates through the vibration transmission plate 8 and reaches each of the vibration sensors 6a to 6d. The detection is performed, and the group delay time tg and the phase delay time tp for each of the vibration sensors 6a to 6d are obtained from the count value.

【0030】そして、これらの振動伝達時間より、振動
の入力位置から各振動センサ6a〜6dまでの夫々の振
動伝達距離を算出し、算出した各振動伝達距離より幾何
学的な演算を行って入力座標を算出する。
Then, from these vibration transmission times, the respective vibration transmission distances from the vibration input position to the respective vibration sensors 6a to 6d are calculated, and geometric calculation is performed from the calculated respective vibration transmission distances to input. Calculate the coordinates.

【0031】また、演算制御回路1は、算出した入力座
標に基づいて、ディスプレイ駆動回路10を駆動して、
ディスプレイ11による表示を制御したり、その入力座
標を例えば、シリアル通信やパラレル通信等によって外
部機器に出力する。
Further, the arithmetic control circuit 1 drives the display drive circuit 10 based on the calculated input coordinates,
The display on the display 11 is controlled and the input coordinates are output to an external device by serial communication, parallel communication, or the like.

【0032】図4は、演算制御回路1の構成例を示すブ
ロック図である。同図において、マイクロコンピュータ
31は、座標入力装置全体を制御するマイクロコンピュ
ータであり、以下に示す制御手順を格納したROM、演
算等を行う際のワークメモリとして機能するRAM、制
御の際に参照する定数(振動伝達時間の補正用の定数等
を含む)等を記憶する不揮発性メモリ等によって構成さ
れている。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the arithmetic control circuit 1. In the figure, a microcomputer 31 is a microcomputer that controls the entire coordinate input device, and includes a ROM that stores the following control procedures, a RAM that functions as a work memory when performing calculations, and a reference that is used during control. It is configured by a non-volatile memory or the like that stores constants (including constants for correcting vibration transmission time) and the like.

【0033】タイマ33は、不図示の基準クロックにし
たがって計時動作するタイマ(例えば、カウンタなどに
より構成されている)であって、振動子駆動回路2に前
述のパルス信号を供給すると、それをスタート信号とし
て計時動作を開始する。これによって、タイマ33によ
る計時開始と、振動ペン3による振動の入力との同期を
とり、各振動センサ6a〜6dにより振動が検出される
までの夫々の遅延時間を測定することができる。なお、
前述のように、振動子4に対して実際に振動子駆動回路
によって駆動信号が印加されるのは、ペン先5が振動伝
達板8に接触しているときに限られている。
The timer 33 is a timer (for example, composed of a counter) that operates in accordance with a reference clock (not shown), and starts when the above-mentioned pulse signal is supplied to the vibrator drive circuit 2. Starts timing operation as a signal. This makes it possible to synchronize the start of time measurement by the timer 33 and the vibration input by the vibrating pen 3 and measure the respective delay times until the vibration is detected by the vibration sensors 6a to 6d. In addition,
As described above, the drive signal is actually applied to the vibrator 4 by the vibrator drive circuit only when the pen tip 5 is in contact with the vibration transmission plate 8.

【0034】振動波形検出回路9から入力される、各振
動センサ6a〜6dについての振動到達のタイミング信
号(各振動センサに付いて、Tg、Tp)は、検出信号
入力回路35によってラッチ信号に加工されラッチ回路
34a〜34dに入力される。ラッチ回路34a〜34
dは、夫々振動センサ6a〜6dに対応しており、対応
する振動センサに関するタイミング信号(Tg、Tp)
を受信すると、各ラッチ回路34a〜34dは、タイミ
ング信号(Tg、Tp)の各々についてタイマ33の出
力(計時値)をラッチする。
The timing signal (Tg, Tp for each vibration sensor) of vibration arrival for each of the vibration sensors 6a to 6d, which is input from the vibration waveform detection circuit 9, is processed into a latch signal by the detection signal input circuit 35. And input to the latch circuits 34a to 34d. Latch circuits 34a to 34
d corresponds to the vibration sensors 6a to 6d, respectively, and timing signals (Tg, Tp) related to the corresponding vibration sensors.
Upon receipt of, the latch circuits 34a to 34d latch the output (clock value) of the timer 33 for each of the timing signals (Tg, Tp).

【0035】そして、全てのタイミング信号(Tg及び
Tp×4センサ)を受信したことを判定回路36によっ
て検知し、これに基づいてラッチ回路34a〜34dか
ら、各振動センサ6a〜6dに関する計時値、すなわち
振動伝達時間(tg、tp)を読み取り、それに基づい
て振動を入力した座標を算出する。算出した座標値は、
例えば、I/Oポート37を介してディスプレイ11上
の対応する位置にドット等として表示することができ
る。また、I/Oポート37を介して不図示のインター
フェース回路に供給することによって、外部装置に出力
することもできる。
Then, the judgment circuit 36 detects that all the timing signals (Tg and Tp × 4 sensors) have been received, and based on this, the latch circuits 34a to 34d detect the measured values of the respective vibration sensors 6a to 6d. That is, the vibration transmission time (tg, tp) is read, and the coordinates at which the vibration is input are calculated based on the read time. The calculated coordinate values are
For example, dots can be displayed at corresponding positions on the display 11 via the I / O port 37. Also, it can be output to an external device by being supplied to an interface circuit (not shown) via the I / O port 37.

【0036】<振動伝達時間の計測例>以下、振動の入
力位置から各振動センサ6a〜6dまでの振動伝達時間
の計測例を説明する。図5は、振動伝達時間の計測に関
する信号波形の一例を示す図である。以下、振動センサ
6aに関して説明するが、他の振動センサ6b〜6dに
関しても全く同様であり、各振動センサ6a〜6dに対
応して設けられた回路は、夫々並列に動作する。
<Measurement Example of Vibration Transmission Time> An example of measurement of the vibration transmission time from the vibration input position to each of the vibration sensors 6a to 6d will be described below. FIG. 5: is a figure which shows an example of the signal waveform regarding measurement of a vibration transmission time. The vibration sensor 6a will be described below, but the same applies to the other vibration sensors 6b to 6d, and the circuits provided corresponding to the vibration sensors 6a to 6d operate in parallel.

【0037】振動の入力位置から振動センサ6aまで振
動伝達時間の計測は、前述のように、振動子駆動回路2
にパルス信号を供給するときに、それをスタート信号と
してタイマ33を起動することによって開始する。この
時、振動ペン3のペン先5が振動伝達板8に接触してい
たら、振動ペン3(振動子4)に対して駆動信号が印加
され、振動伝達板8に振動が入力される。したがって、
ペン先5が振動伝達板8に接触していない場合には、当
然に意図する振動を振動センサ6a〜6dによって検知
することはできないため、ペン先5が振動伝達板9に接
触するまで、入力座標の算出を行う必要はない。以下で
は、振動が振動伝達板8に適正に入力された場合につい
て説明する。
The vibration transmission time from the vibration input position to the vibration sensor 6a is measured by the vibrator drive circuit 2 as described above.
When the pulse signal is supplied to, the timer 33 is started by using it as a start signal. At this time, if the pen tip 5 of the vibration pen 3 is in contact with the vibration transmission plate 8, a drive signal is applied to the vibration pen 3 (vibrator 4) and vibration is input to the vibration transmission plate 8. Therefore,
When the pen tip 5 is not in contact with the vibration transmission plate 8, naturally, the intended vibration cannot be detected by the vibration sensors 6a to 6d. Therefore, input is performed until the pen tip 5 contacts the vibration transmission plate 9. It is not necessary to calculate the coordinates. Hereinafter, a case where vibration is properly input to the vibration transmission plate 8 will be described.

【0038】振動伝達板8に適正に入力された超音波振
動(信号41は駆動信号若しくはパルス信号)は、その
入力位置から振動センサ6aまでの振動伝達距離に応じ
た振動伝達時間をかけて進行し、振動センサ6aによっ
て検知される。信号42は、振動センサ6aによって検
出された検出信号を示している。
Ultrasonic vibration (signal 41 is a drive signal or a pulse signal) properly input to the vibration transmission plate 8 travels over a vibration transmission time corresponding to the vibration transmission distance from the input position to the vibration sensor 6a. Then, it is detected by the vibration sensor 6a. The signal 42 indicates a detection signal detected by the vibration sensor 6a.

【0039】本実施の形態において使用される振動は板
波であるため、検出信号42のエンベロープ421と位
相422の関係は、振動の伝達中に、その伝達距離に応
じて変化する。ここで、エンベロープ421の進む速
度、すなわち、群速度をVg、位相422の進む速度、
すなわち、位相速度をVpとする。演算制御回路1は、
この既知の群速度Vg及び位相速度Vpを用いて、振動
伝達時間より振動ペン3と振動センサ6a間の振動伝達
距離を算出することができる。
Since the vibration used in this embodiment is a plate wave, the relationship between the envelope 421 and the phase 422 of the detection signal 42 changes during the transmission of the vibration in accordance with the transmission distance. Here, the traveling speed of the envelope 421, that is, the group velocity is Vg, the traveling speed of the phase 422,
That is, the phase velocity is Vp. The arithmetic control circuit 1 is
Using this known group velocity Vg and phase velocity Vp, the vibration transmission distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be calculated from the vibration transmission time.

【0040】先ず、エンベロープ信号421にのみ着目
すると、その速度はVgであり、エンベロープ信号42
1の所定の点、例えば変極点やピーク点を検出し、振動
の入力から検出までの時間、すなわち群遅延時間をtg
(信号Tg参照)とすると、振動ペン3と振動センサ6
aとの間の概略距離d’は、 d’=Vg・tg ・・・式(1) で与えられる。なお、式(1)を用いて、他の3つの振
動センサ6b〜6dに関する振動伝達距離についても同
様に算出することができる。
First, focusing only on the envelope signal 421, its speed is Vg, and the envelope signal 42
A predetermined point 1 such as an inflection point or a peak point is detected, and the time from the input of vibration to the detection, that is, the group delay time is tg.
(See signal Tg), the vibration pen 3 and the vibration sensor 6
The approximate distance d ′ from a is given by d ′ = Vg · tg (Equation (1)). Note that the equation (1) can be used to similarly calculate the vibration transmission distances for the other three vibration sensors 6b to 6d.

【0041】さらに、より高精度な座標決定をするため
に、位相信号422の検出に基づく処理を行う。例え
ば、振動の入力から、エンベロープ信号421が所定の
閾値信号46を超えた後における位相信号422のゼロ
クロス点までの時間、すなわち位相遅延時間をtp(信
号Tp参照;信号47に対し所定幅の窓信号44を生成
し、位相信号422と比較することで得る)とすれば、
振動ペン3と振動センサ6aとの距離dは、 d=n・λp+Vp・tp ・・・式(2) となる。ただし、λpは弾性波の波長、nは整数であ
る。ここで、d’=dとすると、整数nは、 n=[(Vg・tg−Vp・tp)/λp+1/N] ・・・式(3) と表わされる。ただし、Nは“0”以外の実数であり、
適当な値を用いる。例えばN=2とすれば±1/2波長
以内のtg等の変動であれば、nを決定(すなわち、式
(2)が連続性を有する領域を決定)することができ
る。
Further, in order to determine the coordinates with higher accuracy, processing based on the detection of the phase signal 422 is performed. For example, the time from the input of vibration to the zero cross point of the phase signal 422 after the envelope signal 421 exceeds the predetermined threshold signal 46, that is, the phase delay time is tp (see the signal Tp; a window of a predetermined width with respect to the signal 47). (Obtained by generating the signal 44 and comparing it with the phase signal 422),
The distance d between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a is expressed by the following equation: d = n · λp + Vp · tp (2) However, λp is the wavelength of the elastic wave and n is an integer. Here, when d ′ = d, the integer n is expressed as n = [(Vg · tg−Vp · tp) / λp + 1 / N] (3). However, N is a real number other than "0",
Use an appropriate value. For example, when N = 2, n can be determined (that is, a region having continuity in the equation (2) can be determined) if the variation of tg or the like is within ± 1/2 wavelength.

【0042】式(3)より求めたnの値を式(2)に代
入することにより、不連続であるが精度の高い位相遅延
時間tpを用いて、振動ペン3と振動センサ6a間の距
離dを精度良く測定することができる。振動伝達時間で
ある群遅延時間tg及び位相遅延時間tpの測定のため
タイミング信号Tg及びTpの生成は、信号波形検出回
路9により行われる。以下、信号波形検出回路9の構成
例を説明する。
By substituting the value of n obtained from the equation (3) into the equation (2), the distance between the vibrating pen 3 and the vibration sensor 6a is calculated using the phase delay time tp which is discontinuous but has high accuracy. d can be measured accurately. The signal waveform detection circuit 9 generates the timing signals Tg and Tp for measuring the group delay time tg and the phase delay time tp, which are vibration transmission times. Hereinafter, a configuration example of the signal waveform detection circuit 9 will be described.

【0043】図6は、信号波形検出回路9の構成例を示
すブロック図である。同図において、振動センサ6aの
出力信号は、前置増幅回路51により所定の増幅率で増
幅される。増幅された信号は、帯域通過フィルタ511
により余分な周波数成分が除かれ(信号42に対応)、
例えば絶対値回路や低域通過フィルタ等により構成され
る、エンベロープ検出回路52に入力され、エンベロー
プ信号(信号421に対応)が取り出される。エンベロ
ープ・ピーク検出回路53は、取出されたエンベロープ
信号を、例えば2回微分することによりエンベロープの
ピークを示す信号(2回微分信号)を生成し、Tg信号
生成回路54に供給する。Tg信号生成回路54は、例
えば、単安定マルチバイブレータ等から構成され、2回
微分信号から所定幅のゲート信号を生成し、そのゲート
信号が開いている期間における2回微分信号のゼロクロ
ス点よりエンベロープのピーク点の検出信号である信号
Tgを生成する。なお、振動センサ6a〜6dの夫々で
検出される信号に基づいて夫々生成される信号Tgを、
信号Tga〜Tgdとする(演算制御回路1の入力信
号)。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the signal waveform detection circuit 9. In the figure, the output signal of the vibration sensor 6a is amplified by the preamplifier circuit 51 at a predetermined amplification factor. The amplified signal is passed through the bandpass filter 511.
Removes excess frequency components (corresponding to signal 42),
For example, the envelope signal (corresponding to the signal 421) is input to the envelope detection circuit 52, which is configured by an absolute value circuit, a low-pass filter, and the like, and is extracted. The envelope / peak detection circuit 53 differentiates the extracted envelope signal twice, for example, to generate a signal indicating the peak of the envelope (twice differentiated signal), and supplies the signal to the Tg signal generation circuit 54. The Tg signal generation circuit 54 is composed of, for example, a monostable multivibrator or the like, generates a gate signal of a predetermined width from the twice-differential signal, and envelopes the zero-cross point of the twice-differential signal in the period when the gate signal is open. The signal Tg which is the detection signal of the peak point of is generated. The signals Tg generated based on the signals detected by the vibration sensors 6a to 6d are
Signals Tga to Tgd (input signal of the arithmetic control circuit 1).

【0044】トリガ信号検出回路55は、エンベロープ
検出回路52で検出されたエンベロープ信号(信号42
1に対応)が所定レベル(閾値信号46に対応)を越え
る部分のパルス信号(信号47に対応)を生成する。単
安定マルチバイブレータ56は、トリガ信号検出回路5
5で生成したパルス信号によってトリガされた所定の時
間幅のゲート信号(信号44に対応)を生成する。Tp
信号生成回路57は、例えばコンパレータ等によって構
成され、単安定マルチバイブレータ56より入力される
ゲート信号が開いている期間における、帯域通過フィル
タ511の出力信号(信号422に対応)をパルス変換
し、位相信号の検出信号である信号Tpを生成する。な
お、振動センサ6a〜6dの夫々で検出される信号に基
づいて夫々生成される信号Tpを、信号Tpa〜Tpd
とする(演算制御回路1の入力信号)。
The trigger signal detection circuit 55 includes an envelope signal (signal 42 detected by the envelope detection circuit 52.
A pulse signal (corresponding to the signal 47) of a portion where the value corresponding to 1 exceeds a predetermined level (corresponding to the threshold signal 46) is generated. The monostable multivibrator 56 includes the trigger signal detection circuit 5
A gate signal (corresponding to the signal 44) having a predetermined time width triggered by the pulse signal generated in 5 is generated. Tp
The signal generation circuit 57 is configured by, for example, a comparator, and performs pulse conversion on the output signal (corresponding to the signal 422) of the bandpass filter 511 during the period when the gate signal input from the monostable multivibrator 56 is open, and the phase A signal Tp which is a signal detection signal is generated. The signals Tp generated based on the signals detected by the vibration sensors 6a to 6d are changed to signals Tpa to Tpd.
(Input signal of the arithmetic control circuit 1).

【0045】前述のように、演算制御回路1は、信号T
g(Tga〜Tgd)及び信号Tp(Tpa〜Tpd)
のタイミングより、振動の入力位置から各振動センサ6
a〜6dに至る夫々の振動伝達時間(群遅延時間tg、
位相遅延時間tp)を得ることができる。
As described above, the arithmetic control circuit 1 has the signal T
g (Tga to Tgd) and signal Tp (Tpa to Tpd)
From the vibration input position, each vibration sensor 6
Each vibration transmission time from a to 6d (group delay time tg,
The phase delay time tp) can be obtained.

【0046】<回路遅延時間の補正例>前述のラッチ回
路34a〜34dにおいてラッチされる計時値、すなわ
ち振動伝達時間は、振動子駆動回路2、振動センサ6
(6a〜6d)、信号波形検出回路9、演算制御回路1
内における電気信号の伝播遅延等による回路遅延時間e
t及び位相オフセット時間toffを含んでいる。これ
らの誤差は、振動ペン3から振動伝達板8を介して振動
センサ6(6a〜6d)に至る経路、すなわち振動の入
力位置に拘わらず一定である。
<Circuit Delay Time Correction Example> The time value latched in the above-mentioned latch circuits 34a to 34d, that is, the vibration transmission time is the vibrator drive circuit 2 and the vibration sensor 6.
(6a to 6d), signal waveform detection circuit 9, arithmetic control circuit 1
Delay time e due to propagation delay of electrical signals in
t and the phase offset time toff. These errors are constant regardless of the path from the vibration pen 3 to the vibration sensor 6 (6a to 6d) via the vibration transmission plate 8, that is, regardless of the vibration input position.

【0047】そこで、例えば図7の原点Oから、例えば
振動センサ6aまでの距離をR1とし、原点Oに振動ペ
ン3で振動を入力し、原点Oから振動センサ6aまでの
振動伝達時間の実測値をtgz’(群遅延時間)、tp
z’(位相遅延時間)、また原点Oから振動センサ6a
までの真の振動伝達時間をtgz,tpzとすれば、回
路遅延時間et及び位相オフセットtoffとの関係
は、 tgz’=tgz+et ・・・式(4) tpz’=tpz+et+toff ・・・式(5) で与えられる。一方、任意の入力座標P(x,y)にお
ける実測値tg’及びtp’は、 tg’=tg+et ・・・式(6) tp’=tp+et+toff ・・・式(7) となる。ここで、式(4)と式(6)、式(5)と式
(7)の差は、 tg’−tgz’=(tg+et)−(tgz+et) =tg−tgz ・・・式(8) tp’−tpz’=(tp’+et+toff)−(tpz+et+toff) =tp−tpz ・・・式(9) となり各伝達時間に含まれる回路遅延時間etおよび位
相オフセットtoffが除去される。さらに、式(8)
及び(9)を変形すると、 tg=tg’+(tgz−tgz’) ・・・式(10) tp=tp’+(tpz−tpz’) ・・・式(11) となる。ここでtgz、tpzは、式(1)〜式(3)
から理論的に算出できる値であり、また、tgz’、t
pz’は、例えば出荷時に実測して求めることができる
値であり、これらはマイクロコンピュータ31に備えら
れた不揮発性メモリ等に記憶して置くことにより、式
(10)及び(11)を用いて、群遅延時間tg及び位
相遅延時間tpを補正し、この結果を用いて式(2)及
び(3)より精度良く振動伝達距離を算出することがで
きる。なお、他の振動センサ6b〜6dについても同様
である。
Therefore, for example, the distance from the origin O in FIG. 7 to the vibration sensor 6a is set to R1, vibration is input to the origin O with the vibrating pen 3, and the measured value of the vibration transmission time from the origin O to the vibration sensor 6a is measured. Tgz '(group delay time), tp
z ′ (phase delay time), and vibration sensor 6a from the origin O
Assuming that the true vibration transmission time is up to tgz and tpz, the relationship between the circuit delay time et and the phase offset toff is: tgz '= tgz + et (4) tpz' = tpz + et + toff (5) Given in. On the other hand, the actual measurement values tg ′ and tp ′ at arbitrary input coordinates P (x, y) are as follows: tg ′ = tg + et (Equation (6)) tp ′ = tp + et + toff (Equation (7)) Here, the difference between the formulas (4) and (6) and between the formulas (5) and (7) is: tg'-tgz '= (tg + et)-(tgz + et) = tg-tgz Formula (8) tp′−tpz ′ = (tp ′ + et + toff) − (tpz + et + toff) = tp−tpz Equation (9) is obtained, and the circuit delay time et and the phase offset toff included in each transmission time are removed. Furthermore, equation (8)
By modifying (9) and (9), tg = tg '+ (tgz-tgz') ... Equation (10) tp = tp '+ (tpz-tpz') ... Equation (11). Here, tgz and tpz are equations (1) to (3).
Is a value that can be theoretically calculated from tgz ', t
pz ′ is a value that can be actually measured and obtained at the time of shipment, and these values are stored in a non-volatile memory or the like provided in the microcomputer 31 to use Equations (10) and (11). The group delay time tg and the phase delay time tp are corrected, and the results can be used to calculate the vibration transmission distance more accurately than in equations (2) and (3). The same applies to the other vibration sensors 6b to 6d.

【0048】<座標の算出例>次に、前述した例に基づ
いて算出した、振動の入力位置から各振動センサ6a〜
6dに至る各振動伝達距離を用いて、振動の入力座標を
算出する例を説明する。
<Example of Calculation of Coordinates> Next, from the vibration input position calculated based on the above-mentioned example, each of the vibration sensors 6a ...
An example of calculating the input coordinates of vibration using each vibration transmission distance up to 6d will be described.

【0049】図7は、振動の入力座標の算出例を説明す
る図である。同図において、P(x,y)は、振動の入
力座標である。また、da〜ddは、振動の入力座標P
(x,y)から各振動センサ6a〜6dまでの夫々の振
動伝達距離であり、演算制御回路1は、前述の例にした
がって算出することができる。そして、さらに演算制御
回路1は、da〜ddを基に入力座標P(x,Y)の算
出を行う。振動センサ6a−6b間距離をX、振動セン
サ6a−6c間距離をYとすると、振動の入力座標P
(x,y)は、 x=(da+db)・(da−db)/2X ・・・式(12) y=(da+dc)・(da−dc)/2Y ・・・式(13) で与えられる。これにより、演算制御回路1は、リアル
タイムで振動の入力座標を算出することができる。
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of calculation of vibration input coordinates. In the figure, P (x, y) is the input coordinate of the vibration. Further, da to dd are the input coordinates P of the vibration.
It is the vibration transmission distance of each of the vibration sensors 6a to 6d from (x, y), and can be calculated by the arithmetic control circuit 1 according to the above-described example. Then, the arithmetic control circuit 1 further calculates the input coordinates P (x, Y) based on da to dd. When the distance between the vibration sensors 6a-6b is X and the distance between the vibration sensors 6a-6c is Y, the input coordinate P of the vibration is P.
(X, y) is given by x = (da + db) * (da-db) / 2X ... Equation (12) y = (da + dc) * (da-dc) / 2Y ... Equation (13) . Thereby, the arithmetic control circuit 1 can calculate the input coordinate of the vibration in real time.

【0050】なお、式(12)及び(13)は、3個の
振動センサによって計測した、各振動伝達距離に基づい
て座標を算出する例であるが、少なくとも2個の振動セ
ンサを備えることにより座標の算出を行うことができ
る。また、振動センサの配置に関しても上記の例に限定
されるものではなく、例えば、辺の中央に十字状に4個
の振動センサを配置しても良い。
Equations (12) and (13) are examples of calculating the coordinates based on the respective vibration transmission distances measured by the three vibration sensors, but by providing at least two vibration sensors. The coordinates can be calculated. Further, the arrangement of the vibration sensors is not limited to the above example, and for example, four vibration sensors may be arranged in a cross shape at the center of the side.

【0051】上記の例は、振動子駆動回路を本体側に備
えた構成例であるが、振動ペン側に振動子駆動回路を内
蔵する構成にすることもできる。この場合、前述のよう
に振動伝達板から接地電位を供給する構成にすることに
より、振動ペンに接続される信号線を、振動子駆動回路
を制御する制御線と、電源線の2本にすることができ
る。
In the above example, the vibrator driving circuit is provided on the main body side, but the vibrator driving circuit may be built in the vibrating pen side. In this case, by providing the ground potential from the vibration transmitting plate as described above, the signal line connected to the vibrating pen has two lines, a control line for controlling the vibrator driving circuit and a power line. be able to.

【0052】以上のように、本実施の形態によれば、本
体と振動ペンとを接続する接地線を削除することができ
る。その結果、ペンコードに含まれる信号線の本数を減
らすことができるため、ペンコードを柔らかくすること
ができ、振動ペンの取り回し(操作)が容易になる。
As described above, according to this embodiment, the ground wire connecting the main body and the vibrating pen can be eliminated. As a result, the number of signal lines included in the pen code can be reduced, so that the pen code can be softened and the handling (operation) of the vibrating pen becomes easy.

【0053】また、ペンコードやその接続端子の製造コ
ストを下げることができる。
Further, the manufacturing cost of the pen cord and its connecting terminal can be reduced.

【0054】また、振動ペンのペン先を振動伝達板に接
触させたとき、すなわち、座標を入力するときのみ振動
子に駆動信号が印加されるため、振動子の駆動に供する
電力消費を低減することができる。
Further, since the drive signal is applied to the vibrator only when the pen tip of the vibration pen is brought into contact with the vibration transmission plate, that is, when the coordinates are input, the power consumption for driving the vibrator is reduced. be able to.

【0055】また、コードレス方式は、振動の入力位置
から各センサまでの夫々の距離の差分から入力座標を演
算するために演算の過程で誤差が拡大し、精度が低下す
るが、本実施の形態によれば、座標算出の精度を維持し
たまま、操作性を向上させることができる。
Further, in the cordless system, since the input coordinates are calculated from the difference between the respective distances from the vibration input position to each sensor, the error increases in the process of calculation and the accuracy deteriorates. According to the above, the operability can be improved while maintaining the accuracy of the coordinate calculation.

【0056】[発明の第2の実施の形態]上記の第1の
実施の形態においては、振動ペン3の導電性の先端部が
露出した構成について説明したが、本実施の形態におい
ては、筆圧を加えることによって、振動ペン3の導電性
の先端部が突出して振動伝達板8と電気接続される(駆
動信号が印加される)構成について説明する。、図8
は、本実施の形態における振動ペンの構成例を示す図で
ある。同図において、(a)は振動ペン3に筆圧を加え
ない状態を、(b)は振動ペン3に筆圧を加えた状態を
示している。13は、ペン先5の先端部の表面に設けら
れた、粘弾性の材料、或いは弾性を有し圧力によって変
形する樹脂等の材料からなる絶縁性被服部材であって、
ペン先5の先端部に、切り欠き、或いは孔が設けられて
いる。この切り欠き、或いは孔は、筆圧によって変形
し、ペン先5の先端部と振動伝達板8とを電気的に接触
せしめることができる。
[Second Embodiment of the Invention] In the first embodiment, the vibrating pen 3 has a conductive tip portion exposed. However, in the present embodiment, the brush is used. A configuration will be described in which the conductive tip of the vibrating pen 3 projects and is electrically connected to the vibration transmitting plate 8 (a drive signal is applied) by applying pressure. , Fig. 8
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a vibrating pen according to the present embodiment. In the figure, (a) shows a state in which the pen pressure is not applied to the vibrating pen 3, and (b) shows a state in which the pen pressure is applied to the vibrating pen 3. Reference numeral 13 denotes an insulating clothing member provided on the surface of the tip portion of the pen tip 5 and made of a viscoelastic material or a material such as a resin that has elasticity and is deformed by pressure.
The tip of the pen tip 5 is provided with a notch or a hole. The notch or the hole is deformed by the writing pressure, and the tip of the pen tip 5 and the vibration transmitting plate 8 can be brought into electrical contact with each other.

【0057】絶縁性被服部材13は、座標を入力してい
ない時、すなわち、振動ペン3の先端部(ペン先5)が
振動伝達板8に接触していない時には、(a)に示すよ
うに、ペン先5の先端部を覆う状態になる(この状態で
は、振動子4に接地電位が供給されないため、当然に振
動子4は駆動されない)。一方、座標の入力時において
は、振動ペン3の先端部を振動伝達板8に押し当てるこ
とにより、絶縁性被服部材13は、先端部において筆圧
により変形する。絶縁性被覆部材13は、被覆部材13
の先端部に設けられた切り欠き、或いは孔の周辺が部分
的に外側に押しやられ、振動ペン3の先端部が突き出る
ように変形する。そして、この筆圧が一定値を越える
と、絶縁性被服部材13の変形が進み、(b)に示すよ
うに、振動ペン3の先端部が振動伝達板8と接触し、振
動子4のマイナス電極側と振動伝達板8は、電気的に接
触し駆動信号が印加される。
When the coordinates of the insulating clothing member 13 are not input, that is, when the tip portion (pen tip 5) of the vibrating pen 3 is not in contact with the vibration transmitting plate 8, the insulating clothing member 13 is set as shown in (a). , The state in which the tip of the pen tip 5 is covered (in this state, the vibrator 4 is not driven because the ground potential is not supplied to the vibrator 4). On the other hand, at the time of inputting the coordinates, by pressing the tip of the vibrating pen 3 against the vibration transmitting plate 8, the insulating clothing member 13 is deformed by the writing pressure at the tip. The insulating covering member 13 is a covering member 13.
The notch or the periphery of the hole provided at the tip of the vibrating pen 3 is partially pushed outward, and the tip of the vibrating pen 3 is deformed so as to project. When the writing pressure exceeds a certain value, the insulating clothing member 13 is further deformed, and the tip of the vibrating pen 3 comes into contact with the vibration transmitting plate 8 as shown in FIG. The electrode side and the vibration transmission plate 8 are in electrical contact with each other and a drive signal is applied thereto.

【0058】以上のように、絶縁性被服部材13は、頻
繁に圧力が加えられ変形するため、繰り返し変形に絶え
得る、復元性のある材料を選択する必要がある。
As described above, since the insulating clothing member 13 is deformed by frequent application of pressure, it is necessary to select a material having resilience capable of withstanding repeated deformation.

【0059】なお、上記の構成は、ペン先に絶縁性被服
部材を設けた例であるが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、一定値以上の筆圧を加えることによって、
例えばバネ等の弾性部材の変形により、振動子の電極と
振動伝達板とが電気的に接触する構造においても同様の
効果を奏する。
The above construction is an example in which an insulating clothing member is provided on the pen tip, but the present invention is not limited to this, and by applying a writing pressure of a certain value or more,
For example, the same effect can be obtained in a structure in which the electrode of the vibrator and the vibration transmitting plate are electrically contacted by the deformation of the elastic member such as the spring.

【0060】以上の構成により、振動ペンを誤って振動
伝達板に接触させた場合においても、その接触の圧力が
所定の圧力を超えない限り、振動子が駆動されないた
め、振動子の駆動に供する消費電力を抑制することがで
きる。また、所定の筆圧を加えなければ振動が発生しな
いため、安定に座標を入力することができる。
With the above configuration, even when the vibrating pen is accidentally brought into contact with the vibration transmitting plate, the vibrator is not driven unless the contact pressure exceeds a predetermined pressure. Therefore, the vibrator is driven. Power consumption can be suppressed. Moreover, since vibration does not occur unless a predetermined writing pressure is applied, it is possible to stably input coordinates.

【0061】また、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、単体の装置に適用しても良
い。また、本発明はシステム或は装置にプログラムを供
給することによって実施される場合にも適用できること
は言うまでもない。この場合、本発明に係るプログラム
を格納した記憶媒体が本発明を構成することになる。そ
して、該記憶媒体からそのプログラムをシステム或は装
置に読み出すことによって、そのシステム或は装置が、
予め定められた仕方で動作する。
The present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices or a single device. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to the case where it is implemented by supplying a program to a system or an apparatus. In this case, the storage medium storing the program according to the present invention constitutes the present invention. Then, by reading the program from the storage medium to the system or device, the system or device
It works in a predetermined way.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、振
動ペンに接続する信号線を減らすことができるという効
果がある。
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the number of signal lines connected to the vibrating pen.

【0063】また、これに付随して、振動ペンの操作性
を向上させることができるという効果がある。
In addition to this, there is an effect that the operability of the vibrating pen can be improved.

【0064】また、これに付随して、振動ペンを駆動す
る電力を低減することができるという効果がある。
In addition to this, there is an effect that the electric power for driving the vibrating pen can be reduced.

【0065】[0065]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】座標入力装置の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a coordinate input device.

【図2】振動ペンの駆動機構の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a driving mechanism of a vibrating pen.

【図3】第1の実施の形態における振動ペンのペン先端
部の構成例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a pen tip portion of the vibrating pen according to the first embodiment.

【図4】演算制御回路の構成例を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of an arithmetic control circuit.

【図5】振動伝達時間の計測に関する信号波形の一例を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a signal waveform relating to measurement of vibration transmission time.

【図6】信号波形検出回路の構成例を示すブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a signal waveform detection circuit.

【図7】振動の入力座標の算出例を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of calculating input coordinates of vibration.

【図8】第2の実施の形態における振動ペンの構成例を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a vibrating pen according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 演算制御回路 2 振動子駆動回路 3 振動入力ペン 4 振動子 5 ペン先振動伝達部材 6a〜6d 振動センサ 7 防振材 8 振動伝達板 9 信号波形検出回路 10 ディスプレイ駆動回路 11 ディスプレイ 12 駆動信号線 13 絶縁性被覆部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Arithmetic control circuit 2 Oscillator drive circuit 3 Vibration input pen 4 Oscillator 5 Pen tip vibration transmission member 6a-6d Vibration sensor 7 Anti-vibration material 8 Vibration transmission plate 9 Signal waveform detection circuit 10 Display drive circuit 11 Display 12 Drive signal line 13 Insulating coating members

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 淳 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 柳沢 亮三 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小林 克行 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Jun Tanaka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Ryozo Yanagisawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Katsuyuki Kobayashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の電極を有する振動子によって振動
を発生する振動ペンを振動伝達板に接触させて座標を入
力する座標入力装置であって、 前記振動伝達板の振動入力面と前記振動子の一方の電極
との間に、前記振動子の駆動信号を供給する駆動信号供
給手段を備え、 前記振動ペンは、前記振動子の他方の電極と電気的に接
続されたペン先端部を有することを特徴とする座標入力
装置。
1. A coordinate input device for inputting coordinates by bringing a vibrating pen, which generates a vibration by a vibrator having a pair of electrodes, into contact with a vibration transmission plate, the vibration input surface of the vibration transmission plate and the vibrator. Drive signal supply means for supplying a drive signal for the vibrator between the electrode and one of the electrodes, and the vibrating pen has a pen tip electrically connected to the other electrode of the vibrator. A coordinate input device characterized by.
【請求項2】 前記ペン先端部を包囲する絶縁部材より
なり、所定の圧力により前記ペン先端部を表出せしめる
入力制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1に
記載の座標入力装置。
2. The coordinate input device according to claim 1, further comprising an input control unit that is made of an insulating member that surrounds the tip of the pen and that exposes the tip of the pen by a predetermined pressure.
【請求項3】 前記入力制御手段は、前記ペン先端部を
被覆する弾性の絶縁部材であって、所定の圧力により変
形し前記ペン先端部が突出する突出孔を有することを特
徴とする請求項2に記載の座標入力装置。
3. The input control means is an elastic insulating member that covers the tip portion of the pen, and has a projecting hole through which the tip portion of the pen projects by being deformed by a predetermined pressure. The coordinate input device according to 2.
【請求項4】 前記駆動信号供給手段は、前記振動伝達
板の振動入力面を接地して前記駆動信号を供給すること
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記
載の座標入力装置。
4. The drive signal supply means supplies the drive signal by grounding a vibration input surface of the vibration transmission plate. Coordinate input device.
【請求項5】 前記振動子は、圧電素子であることを特
徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の
座標入力装置。
5. The coordinate input device according to claim 1, wherein the vibrator is a piezoelectric element.
JP23002095A 1995-09-07 1995-09-07 Coordinate input device Withdrawn JPH0973357A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23002095A JPH0973357A (en) 1995-09-07 1995-09-07 Coordinate input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23002095A JPH0973357A (en) 1995-09-07 1995-09-07 Coordinate input device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0973357A true JPH0973357A (en) 1997-03-18

Family

ID=16901319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23002095A Withdrawn JPH0973357A (en) 1995-09-07 1995-09-07 Coordinate input device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0973357A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015027024A1 (en) * 2013-08-22 2015-02-26 Microchip Technology Incorporated Touch screen stylus with communication interface

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015027024A1 (en) * 2013-08-22 2015-02-26 Microchip Technology Incorporated Touch screen stylus with communication interface

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5936207A (en) Vibration-transmitting tablet and coordinate-input apparatus using said tablet
US4887245A (en) Coordinates input apparatus
JPH0922324A (en) Coordinates input device
US6415240B1 (en) Coordinates input apparatus and sensor attaching structure and method
JP3230552B2 (en) Piezoelectric sensor and coordinate input device using the same
JPH0667794A (en) Coordinate input device
JPH0973357A (en) Coordinate input device
JPH0973360A (en) Coordinate input device
JPH01112418A (en) Coordinate input device
JP2616910B2 (en) Coordinate input device
US5842153A (en) Coordinates input apparatus and vibration detecting apparatus
JPH06324792A (en) Coordinate input device
JP2503062B2 (en) Coordinate input device
JP2503058B2 (en) Coordinate input device
JP2524614B2 (en) Coordinate input device
JPH07175580A (en) Coordinate input device
JPH0973358A (en) Coordinate input device
JP3258432B2 (en) Voltage measuring device and coordinate input device using the same
JPH03194615A (en) Coordinate inputting vibration pen
JPH02125318A (en) Coordinate input device
JPH06332609A (en) Coordinate input device
JPS6237730A (en) Detecting method for coordinate position of ultrasonic tablet
JP2000029616A (en) Coordinate input device, control method therefor and recording medium
JPH10198498A (en) Coordinate input device
JPH0758455B2 (en) Coordinate input device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20021203